1、計算機網絡基礎知識學習資料已關注 二十一世紀是信息化、網絡化的時代，作為計算機技術和通信技術相結合的產物信息網絡已成為十分重要的基礎設施。在未來信息化社會里，人們必須學會在網絡環境下學習、工作、交流。 今天我們就通過因特網來學習計算機網絡基礎知識，一起走進網絡世界,去發現、探索網絡的奧秘。計算機網絡的產生和發展： 1969年, 起源于美國國防部高級研究計劃署的ARPAnet追溯計算機網絡的發展歷史，它的演變可概括地分成三個階段：第一代：以單計算機為中心的聯機系統。缺點：主機負荷較重；通信線路的利用率低；網絡結構屬集中控制方式，可靠性低。第二代：計算機 計算機網絡。以遠程大規模互聯為主要特點，由

2、 ARPANET 發展和演化而來。 ARPANET 的主要特點：資源共享、分散控制、分組交換、采用專門的通信控制處理機、分層的網絡協議。這些特點往往被認為是現代計算機網絡的典型特征。第三代：遵循網絡體系結構標準建成的網絡。 111 什么是計算機網絡分布在不同地理位置上的具有獨立功能的多臺計算機系統，通過通信設備和通信線路連接起來，再配有相應的支撐軟件，以實現計算機之間的資源共享、相互通信的目的的網絡系統計算機網絡的組成基本上包括：計算機、網絡操作系統、傳輸介質以及相應的應用軟件四部分。112 計算機網絡的主要功能計算機網絡的功能要目的是實現計算機之間的資源共享、網絡通信和對計算機的集中管理。除

3、此之外還有負荷均衡、分布處理和提高系統安全與可靠性等功能。1、資源共享（1）硬件資源: 包括各種類型的計算機、大容量存儲設備、計算機外部設備，如彩色打印機、靜電繪圖儀等。（2）軟件資源: 包括各種應用軟件、工具軟件、系統開發所用的支撐軟件、語言處理程序、數據庫管理系統等。（3）數據資源：包括數據庫文件、數據庫、辦公文檔資料、企業生產報表等。（4）信道資源：通信信道可以理解為電信號的傳輸介質。通信信道的共享是計算機網絡中最重要的共享資源之一。2、網絡通信通信通道可以傳輸各種類型的信息,包括數據信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等各種多媒體信息。3、分布處理把要處理的任務分散到各個計算機上運行，而不是

4、集中在一臺大型計算機上。這樣，不僅可以降低軟件設計的復雜性，而且還可以大大提高工作效率和降低成本。4、集中管理計算機在沒有聯網的條件下，每臺計算機都是一個“信息孤島”。在管理這些計算機時，必須分別管理。而計算機聯網后，可以在某個中心位置實現對整個網絡的管理。如數據庫情報檢索系統、交通運輸部門的定票系統、軍事指揮系統等。5、均衡負荷當網絡中某臺計算機的任務負荷太重時，通過網絡和應用程序的控制和管理，將作業分散到網絡中的其它計算機中，由多臺計算機共同完成。113 計算機網絡的特點1、可靠性在一個網絡系統中，當一臺計算機出現故障時，可立即由系統中的另一臺計算機來代替其完成所承擔的任務。同樣，當網絡的

5、一條鏈路出了故障時可選擇其它的通信鏈路進行連接。2、高效性計算機網絡系統擺脫了中心計算機控制結構數據傳輸的局限性，并且信息傳遞迅速，系統實時性強。網絡系統中各相連的計算機能夠相互傳送數據信息，使相距很遠的用戶之間能夠即時、快速、高效、直接地交換數據。3、獨立性網絡系統中各相連的計算機是相對獨立的，它們之間的關系是既互相聯系，又相互獨立。4、擴充性在計算機網絡系統中,人們能夠很方便、靈活地接入新的計算機，從而達到擴充網絡系統功能的目的。5、廉價性計算機網絡使微機用戶也能夠分享到大型機的功能特性,充分體現了網絡系統的“群體”優勢，能節省投資和降低成本。6、分布性計算機網絡能將分布在不同地理位置的計

6、算機進行互連，可將大型、復雜的綜合性問題實行分布式處理。7、易操作性對計算機網絡用戶而言,掌握網絡使用技術比掌握大型機使用技術簡單，實用性也很強。 計算機網絡的結構組成 一個完整的計算機網絡系統是由網絡硬件和網絡軟件所組成的。網絡硬件是計算機網絡系統的物理實現,網絡軟件是網絡系統中的技術支持。兩者相互作用,共同完成網絡功能。網絡硬件：一般指網絡的計算機、傳輸介質和網絡連接設備等。網絡軟件：一般指網絡操作系統、網絡通信協議等。121 網絡硬件的組成計算機網絡硬件系統是由計算機(主機、客戶機、終端)、通信處理機(集線器、交換機、路由器)、通信線路(同軸電纜、雙絞線、光纖)、信息變換設備(Modem

7、，編碼解碼器)等構成。1、主計算機在一般的局域網中，主機通常被稱為服務器，是為客戶提供各種服務的計算機，因此對其有一定的技術指標要求，特別是主、輔存儲容量及其處理速度要求較高。根據服務器在網絡中所提供的服務不同,可將其劃分為文件服務器、打印服務器、通信服務器、域名服務器、數據庫服務器等。2、網絡工作站除服務器外，網絡上的其余計算機主要是通過執行應用程序來完成工作任務的，我們把這種計算機稱為網絡工作站或網絡客戶機，它是網絡數據主要的發生場所和使用場所，用戶主要是通過使用工作站來利用網絡資源并完成自己作業的。3、網絡終端是用戶訪問網絡的界面，它可以通過主機聯入網內，也可以通過通信控制處理機聯入網內

8、。4、通信處理機一方面作為資源子網的主機、終端連接的接口，將主機和終端連入網內；另一方面它又作為通信子網中分組存儲轉發結點，完成分組的接收、校驗、存儲和轉發等功能。5、通信線路通信線路（鏈路）是為通信處理機與通信處理機、通信處理機與主機之間提供通信信道。6、信息變換設備對信號進行變換，包括：調制解調器、無線通信接收和發送器、用于光纖通信的編碼解碼器等。122 網絡軟件的組成在計算機網絡系統中，除了各種網絡硬件設備外，還必須具有網絡軟件。1、網絡操作系統網絡操作系統是網絡軟件中最主要的軟件,用于實現不同主機之間的用戶通信，以及全網硬件和軟件資源的共享，并向用戶提供統一的、方便的網絡接口,便于用戶

9、使用網絡。目前網絡操作系統有三大陣營：UNIX、NetWare和Windows。目前， 我國最廣泛使用的是Windows網絡操作系統。2、網絡協議軟件網絡協議是網絡通信的數據傳輸規范，網絡協議軟件是用于實現網絡協議功能的軟件。目前, 典型的網絡協議軟件有TCP/IP協議、IPX/SPX協議、IEEE802標準協議系列等。其中, TCP/IP是當前異種網絡互連應用最為廣泛的網絡協議軟件。3、網絡管理軟件網絡管理軟件是用來對網絡資源進行管理以及對網絡進行維護的軟件，如性能管理、配置管理、故障管理、記費管理、安全管理、網絡運行狀態監視與統計等。4、網絡通信軟件是用于實現網絡中各種設備之間進行通信的軟

10、件，使用戶能夠在不必詳細了解通信控制規程的情況下，控制應用程序與多個站進行通信,并對大量的通信數據進行加工和管理。 5、網絡應用軟件網絡應用軟件是為網絡用戶提供服務，最重要的特征是它研究的重點不是網絡中各個獨立的計算機本身的功能，而是如何實現網絡特有的功能。123 計算機網絡的拓撲結構當我們組建計算機我網絡時，要考慮網絡的布線方式，這也就涉及到了網絡拓撲結構的內容。網絡拓撲結構指網路中計算機線纜，以及其他組件的物理布局。局域網常用的拓樸結構有：總線型結構、環型結構、星型結構、樹型結構。拓撲結構影響著整個網絡的設計、功能、可靠性和通信費用等許多方面，是決定局域網性能優劣的重要因素之一。

11、1、總線型拓撲結構 早期的局域網、總線型拓撲結構是指：網絡上的所有計算機都通過一條電纜相互連接起來總線上的通信：在總線上，任何一臺計算機在發送信息時，其他計算機必須等待。而且計算機發送的信息會沿著總線向兩端擴散，從而使網絡中所有計算機都會收到這個信息，但是否接收，還取決于信息的目標地址是否與網絡主機地址相一致，若一致，則接受；若不一致，則不接收。特點：其中不需要插入任何其他的連接設備。網絡中任何一臺計算機發送的信號都沿一條共同的總線傳播，而且能被其他所有計算機接收。有時又稱這種網絡結構為點對點拓樸結構。優點：連接簡單、易于安裝、成本費用低缺點： 傳送數據的速度緩慢：共享一條電纜，只能有其中一臺

12、計算機發送信息，其他接收。 維護困難：因為網絡一旦出現斷點，整個網絡將癱瘓，而且故障點很難查找。2、星型拓撲結構：以太網交換機、集線器每個節點都由一個單獨的通信線路連接到中心節點上。中心節點控制全網的通信，任何兩臺計算機之間的通信都要通過中心節點來轉接。優點：結構簡單、便于維護和管理，因為當中某臺計算機或頭條線纜出現問題時，不會影響其他計算機的正常通信，維護比較容易。缺點：通信線路專用，電纜成本高；中心結點是全網絡的可靠瓶頸，中心結點出現故障會導致網絡的癱瘓。3、環型拓撲結構：環型拓撲結構是以一個共享的環型信道連接所有設備，稱為令牌環。在環型拓撲中，信號會沿著環型信道按一個方向傳播，并通過每臺

13、計算機。而且，每臺計算機會對信號進行放大后，傳給下一臺計算機。環型結構的顯著特點：每個節點用戶都與兩個相鄰節點用戶相連。優點：電纜長度短： 缺點：（1）節點過多時,影響傳輸效率。環某處斷開會導致整個系統的失效，節點的加入和撤出過程復雜。（2）檢測故障困難：因為不是集中控制，故障檢測需在網個各個節點進行，故障的檢測就不很容易。4、樹型拓撲結構樹型結構是星型結構的擴展，它由根結點和分支結點所構成， 優點：結構比較簡單，成本低。擴充節點方便靈活。缺點：對根結點的依賴性大，一旦根結點出現故障，將導致全網不能工作；電纜成本高。5、網狀拓撲結構：在網狀拓撲結構中，網絡的每臺設備之間均有點到點的鏈路連接，這

14、種連接不經濟，只有每個站點都要頻繁發送信息時才使用這種方法。它的安裝也復雜，但系統可靠性高，容錯能力強。優點：可靠性高、易擴充、組網方式靈活缺點：費用高、結構復雜、管理維護困難 廣域網組網 Chinanet如 計算機網絡的分類 由于計算機網絡自身的特點，其分類方法有多種。根據不同的分類原則，可以得到不同類型的計算機網絡。 131按覆蓋范圍分類 1、局域網（Local Area Network，LAN）局域網是將較小地理區域內的計算機或數據終端設備連接在一起的通信網絡。局域網覆蓋的地理范圍比較小，一般在幾十米到幾千米之間。它常用于組建一個辦公室、一棟樓、一個樓群、一個校園或一個企業的計算機網絡。

15、局域網主要用于實現短距離的資源共享。局域網的特點是分布距離近、傳輸速率高、數據傳輸可靠等。（1）較小的地域范圍（0.15km）；（2）高傳輸速度（11000Mb/s）和低誤碼率）（10-810-11）；（3）局域網一般為一個單位所建，由單位部門內進行控制管理和使用；廣域網是面向一個行業或全社會服務；（4）局域網與廣域網側重點不完全一樣，局域網側重共享信息的處理，廣域網一般側重共享位置準確無誤及 傳輸的安全性。2、 城域網（Wide Area Network，WAN） 城域網是一種大型的LAN，它的覆蓋范圍介于局域網和廣域網之間，一般為幾千米至幾萬米，城域網的覆蓋范圍在一個城市內，它將位于一個城

16、市之內不同地點的多個計算機局域網連接起來實現資源共享。城域網所使用的通信設備和網絡設備的功能要求比局域網高，以便有效地覆蓋整個城市的地理范圍。一般在一個大型城市中，城域網可以將多個學校、企事業單位、公司和醫院的局域網連接起來共享資源。如圖所示的是不同建筑物內的局域網組成的城域網。 3、廣域網（Wide Area Network，WAN）廣域網是在一個廣闊的地理區域內進行數據、語音、圖像信息傳輸的計算機網絡。由于遠距離數據傳輸的帶寬有限，因此廣域網的數據傳輸速率比局域網要慢得多。廣域網可以覆蓋一個城市、一個國家甚至于全球。因特網（Internet）是廣域網的一種，但它不是一種具體獨立性的網絡，它

17、將同類或不同類的物理網絡（局域網、廣域網與城域網）互聯，并通過高層協議實現不同類網絡間的通信。如圖所示的是一個簡單的廣域網。 按網絡使用者分類：公用網：指電信公司出資建造的大型網絡。公用就是所有愿意按電信公司的規定繳納費用的人都可以使用這種網絡，如Chinanet 專用網：某個部門，某個行業為各自的特殊業務工作需要而建造的網絡。這種網絡部對外人提供服務。如政府、軍隊、銀行、鐵路、電路、電力、公安等。橙白、橙、綠白、藍、藍白、綠、棕白、棕綠白、綠、橙白、藍、藍白、橙、棕、棕白1、計算機網絡中，所有的計算機都連接到一個中心節點上，一個網絡節點需要傳輸數據，首先傳輸到中心節點上，然后由中心節點轉發到目的節點，這種連接結構被稱為 （ C星型結構）2、